走进电世界PPT课件

学主等要标志：电力、钢铁、化工；汽车、飞机、通讯
应 制、
用：电气工程、电子信息、通信、自动控
化工、钢铁等领域 。
第三次技术革命（始于20世纪中叶）
基
础：电子技术、Байду номын сангаас息理论、系统理论、控制
主理要论标志：原子能利用、电子管、半导体、集成电路
应 化工
用：电气工程、电子信息、通信、自动控制、 计算机技术、家用电器、医疗设备
电流，也遵守欧姆定律。
1845年，德国物理学家基尔霍夫 (Gustav Robert Kirchhoff, 18241887) 提出电流定律和电压定律。发展 了欧姆定律，奠定了电路系统分析方法 的基础。 1853年，英国物理学家汤姆逊（William Thomson ， 1824 ～ 1907 ） 采 用 电 阻 、 电 感 和 电 容 的 串联电路模型，分析了莱顿瓶的放电过程，并发表 了“莱顿瓶的振荡放电”论文。论文中通过分析后 得出了放电过程中电流有反复振荡并逐渐衰减的结 论，还计算出振荡频率与R、L、C参数之间的关系， 由此建立了动态电路的分析基础。
3-2
电工理论的建立
3-3
电与新技术革命
3-4
新理论、新材料对电工技术的
影响
3.1 电工技术的初期发展
3.1.1 人类近代的技术革命 第一次技术革命（始于18世纪下半叶）
基
础：牛顿力学
主要标志：蒸汽机
应
用：机器制造、采矿、铁路、冶金、纺织
第二次技术革命（始于19世纪下半叶）
基
础：电磁学原理、电路原理、化工原理、力
走进电世界（3）
武汉大学电气工程学院
3 电工技术与理论的发展
引言
电工技术革命……实际上是一次巨 大的革命。蒸气机教我们把热变成机械 运动，而电的利用将为我们开辟一条道 路，使一切形式的能——热、机械运动、 电、磁、光——互相转化，并在工业中 加以应用。循环完成了。
——恩格斯
要点
3-1
电工技术的初期发展
工作，斯28岁提升为柏林炮厂厂
长。31岁时和机械师哈尔克在柏
林郊区创设了西门子—哈尔斯克
电报机制造厂。
• 1879年10月，美国发明家爱迪生（Thomas Alva Edison，1847~1931）发明了电灯。
• 1882年，爱迪生建成世界上第一座较正规的发电 厂，装有6台直流发电机，共900马力（1马力 =0.735kW，），通过110V电缆供电，最大送电距离 1.6km，供6200盏白炽灯照明用，完成了初步的电 力工业技术体系。
威斯汀豪
高拉德—吉布斯二次发电机 （1885年）
西屋公司充油变压器(1891年)
• 美籍南斯拉夫电气工程师特斯拉（Nikola Tesla， 1856~1943）1883年发明了世界上第一台感应电动机。 1888年发明的两相异步特斯拉电动机和交流电力传 输系统。
• 美国采用60赫兹作为工业用电的标准频率与他有很 大关系。
特斯拉高频变压器 (1891年)
1888年，俄国工程师德布罗夫斯基和德尔伏发明 了三相交流制。次年，三相交流电由试验到应用取 得成功。不久三相发电机与电动机相继问世，这就
为三相交流电在世界上的普遍应用奠定了基础。
• 1891年，在德国劳芬电厂安装了世界第一台三相 交流发电机，建成第一条三相交流送电线路。三 相交流电的出现克服了原 来直流供电容量小，距离 短的缺点，开创了远方供 电，电力除照明外，用于 电力拖动等各种用途的新
• 特斯拉出生于奥匈帝国的一个牧师家庭，具有难以 置信的记忆力和对数学的理解能力。
• 于1884年移居美国，先是受雇于爱迪生；当时正值 “电流争论”时期，一方面发明家爱迪生坚持继续 使用直流电；另一方面，发明家威斯汀豪则主张改 用交流电。由于特斯拉对交流电感兴趣，便离开了 爱迪生而加入了威斯汀豪的企业。
• 美 国 发 明 家 、 工 业 家 威 斯 汀 豪 （ George Wistinghouse，1846~1914）生于纽约州的一 个农业机械制造商家庭。在龙宁学院学习后， 参加南北战争的北军，在陆军和海军服役。 1865年发明旋转式蒸汽机而首次获专利。
• 1869年设立威斯汀豪空气制动器公司（西屋 空气制动器公司），在匹兹堡建设工厂，生 产铁路制动器和铁路信号装置，其产品畅销 欧美。
• 通过在威斯汀豪企业中所作出的贡献， 特斯拉获得了声誉。
• 1887年在西方联合电报公司资助下，建 立特斯拉电气公司。
• 1888年他发明了两相异步特斯拉电动机 和交流电力传输系统，他的多相交流发 电、输电、配电技术也被社会接受。
• 1890年发明高频发电机；1891年发明特 斯拉线圈（变压器），后来被广泛应用 于无线电、电视机和其它电子设备中； 1893年发明了无线电信号传输系统。特 斯拉一生中拥有700多项专利。
• 在完成这一巨大工程中，显示出他的重用优秀技术 专家的领导艺术和组织才能。于1886年成立威斯汀 豪电气公司(西屋电气公司) ；1889年，威斯汀豪电 气公司更名为威斯汀豪电气和制造公司。威斯汀豪 一生获专利100多项。
斯坦利主持设计制造的第一台变 压器(1885年) (500V/100V)
费兰里斯实验室制造的变压 器(1885年) (3000W，变比1∶2或1∶4)
• 威斯汀豪自1870年代就开始研究电机。1885年，他 购置了法国高拉德（1850～1888）和英国吉布斯于 1881年的发明的“供电交流系统”专利权。在他领 导下，与研制变压器和配电设备的斯坦利、发明多 项交流发电机和感应电动机的特斯拉、研制测量设 备的沙伦伯格等，共同完成了交流发电、供电系统， 并在匹兹堡创建了交流配电网。
局面。
三相交流发电机原理图
3.2 电工理论的建立
3.2.1 电路理论的建立
• 1778年，伏特就提出电容的概念，导体上 储存电荷Q＝CU。
• 1826年欧姆发表欧姆定律。 • 1831年法拉第发表电磁感应定律。 • 1832年亨利提出了表征线圈中自感应作用
的自感系数L，即磁通Φ＝Li。 • 俄国楞次提出：导体中由电磁感应产生的
• 爱迪生曾说：“天才是99％的汗水，加上1％的灵 感。”
• 1892年，爱迪生创立通用电气公司。
• 爱迪生象征着美国由穷变富的理想，爱迪生的一生， 是美国从落后农业国向工业国过渡、从全盘照搬欧 洲技术到建立美国自己的技术体系的时代。
发明家爱迪生和他的实验室
• 1885年意大利科学家法拉里提出的旋转磁场 原理，对交流电机的发展有重要的意义。
等领域。
3.1.2 电工技术的初期发展
•
1831年，法拉第发现电磁感应原理，奠定了发
电机的理论基础。科学的发现，引起了技术的发明。
•
1866年，德国物理学家西门子发明了励磁电机，
并预见：电力技术很有发展前途，它将会开创一个新纪
元。
西门子生于汉诺威的累尔特。
18岁入普鲁士炮兵服役，后进柏
林陆军大学学习，毕业后到兵厂